锦纶66高强丝生产设备改造及工艺条件探讨

合集下载
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
第 19卷 第 3期 2007年 9月
河南纺织高等专科学校学报 JOURNAL OF HENAN TEXTILE COLLEGE
Vol119, No13 Sep. , 2007
锦纶 66高强丝生产设备改造及工艺条件探讨
周 辉 1 ,池吉安 2 ,李连臣 1
(1. 神马实业股份有限公司 ,河南 平顶山 467000; 2. 平顶山工学院 ,河南 平顶山 467000)
附着量对比见表 3。
表 3 改造前后双头纺丝油剂附着量 (w t% )
改造前
改造后
A
B
A
B
1锭
1. 3
1. 1
1
1
2锭
1. 2
1. 1
1. 1
1
3锭
1. 3
1. 3
1. 1
1. 1
4锭
1. 1
1
1. 2
1. 1
5锭
1. 2
1
1
1. 1
6锭
0. 9
1
1
1. 1
量 ,必须控制好纺丝条件 ,如 T4 管道温度 、纺丝箱 温度 、牵伸辊温度和纺丝牵伸比等 。这些条件均会 对锦纶 66原丝的强度产生影响 。 2. 1 降低 T4管道温度
(2) 降低 T4管道温度和纺丝箱温度 ,提高纺丝 牵伸比 ,生产的高强力丝原丝纤度为 1 350 dtex,原 丝断裂强度为 10. 9g /D ,断裂伸长为 18. 1% ,完全符 合 1 400 dtex—T4A 高强力丝的标准 。 参考文献 [ 1 ]武冰 , 康伟峰 , 李新 , 等. 锦纶 66工业高强力
侧吹风系统由鼓风机 、过滤层 、多孔板和纺丝窗 等组成 。鼓风机将一定温度和一定湿度的空气 ,穿 过过滤层和多孔板 ,从纺丝窗的侧面均匀地吹向丝 条 。侧吹风的风速 、风量 、风温和风湿对原丝的质量 影响很 大 , 侧 吹 风 风 向 和 位 置 的 选 择 也 非 常 重 要 [ 5 ] 。普通锦纶 66帘子线原丝侧吹风窗的风速上 下一致 ,当纺丝液粘度提高时 ,原来的侧吹风条件起 不到上部急冷的效果 ,不能适应纺丝要求 。为了提 高侧吹风窗上方的风速 ,寻求好的拉伸比 ,减小聚合 物结晶速率 ,我们对多孔板进行了改造 。改造前后 多孔板板孔分布见表 1。
2
河南纺织高等专科学校学报
2007年
表 2所示 。
表 1 改造前后多孔板板孔分布
改造前
板孔径 /mm 板孔分布 /个
<4. 2
178 ×4
<4. 0
97 ×922
<3. 8
97 ×922
<1. 4
97 ×922
<1. 2
97 ×922
<1. 0
97 ×922
改造后
板孔径 /mm 板孔分布 /个
<4. 6
管道温度对原丝强度的影响如图 1所示 。由图 1可知 ,随着 T4 管道温度的升高 ,原丝强力逐渐降 低 ,若 T4管道温度下降 2 ℃,原丝强度提高 3. 8 %。 这是因为聚合物熔体由后缩聚釜出来进入 T4管道 后 ,若管道温度高 ,聚合物熔体的裂解反应仍在继 续 ,锦纶 66分子量在高温下会不断下降 。适当降低 T4管道温度 (由 285. 0℃降到 283. 0℃) ,使熔体热 裂解及其他副反应减少 ,分子量相应得到提高 。分 子量的提高也加强了大分子之间的作用力 ,有利于 原丝强度的提高 。 T4管道温度下降以后 ,原丝纤度 保持 1 400 dtex恒定值不变 。
表 4 试验工艺条件
项 目
条件设置
纺丝粘度 / s 纺丝箱 温度 / ℃ 齿轮泵转数 /Hz 纺丝速度 / (m ·m in - 1 ) 油剂附着量 /w t% 第一拉伸温度 / ℃ 第二拉伸温度 / ℃ 第三拉伸温度 / ℃ 冷风风速 / (m ·s- 1 )
73. 5 305 20. 9 1500 1. 1 70 210 205 0. 7
30 ×1 335
<4. 2
ຫໍສະໝຸດ Baidu30 ×1 335
<3. 6
30 ×1 335
<3. 2
30 ×1 335
<2. 6
30 ×1 335
<2. 4
30 ×1 335
表 2 改造前后风速分布及其对高聚物可纺性的影响
风速 /m ·s- 1
可纺性
测风点 改造前 改造后 改造前 改造后
1
0. 6
0. 8

较好
2
0. 7
网 、喷 丝 板 、托 架 等 构 成 。常 规 组 件 砂 盒 高 55. 5 mm ,砂盒过滤网为一组 200 目 ×150 目 ×50 目的金属过滤网 。在纺高强力丝时 ,由于聚合物的 高粘度和纺丝高牵伸比等工艺条件的影响 ,极易产 生毛 丝 。为 了 解 决 这 一 问 题 , 我 们 将 砂 盒 加 深 5 mm ,使滤网与喷丝板间留有一定间隙 ; 砂下加装 一组 200目 ×100目 ×50目的金属过滤网 。纺丝组 件改造后 ,使过滤出来的聚合物更干净 ,物料也能得 到均匀挤压 ,减少了产生毛丝的可能性 ,保证了原丝 强度 ,提高了可纺性 。 1. 2 侧吹风系统
0. 85

稍差
3
0. 7
0. 7
稍差

4
0. 7
0. 6
一般
一般
5
0. 75
0. 65
一般

6
0. 6
0. 6

一般
1. 3 上油压丝器 在牵伸卷取中 ,未牵伸丝的油剂附着量对丝的
收缩率和质量有很大影响 。生产中固化丝条是经过
上下两个上油辊上油的 ,丝条与油轮的接触角度为 10°~15°,油剂附着量由油轮下方压丝器的下压深 度和油轮转速来控制 。改造前 ,油轮下方的压丝器 采用一头固定 ,水平旋转 ,挂丝时压丝器移开 ,挂丝 后压丝器压上 ,双头纺丝时很难保证丝束均匀上油 。 为此 ,我们在压丝器的另一端的固定面板上加装了 一个固定凹槽 ,挂丝完毕后 ,将移动的一头放入凹槽 内 ,使压丝器两头均被固定 ,这保证了丝束每个位置 的油剂附着量一致 。压丝器改造前后双头纺丝油剂
牵伸比是指第三牵伸辊转速与第一牵伸辊转速
的比值 。在优化聚合工艺后 ,我们采用 J7 /A3 双头 卷绕机进行 1 400 dtex - T4A 高强力丝生产试验 ,按 表 4所示的工艺条件下 ,进行牵伸比调整 ,寻求纺丝 牵伸比对原丝强度及其他物性的影响 ,试验结果如 图 3所示 。 由图 3可以看出 ,随着纺丝拉伸比的提
Study on the Process Cond ition and Equ ipm en t Im provem en t in Produc ing H igh Tenac ity Nylon 66 F iber ZHOU Hu i1 , CH I J i2a n2 , L IL ia n2che n1
图 1 T4管道温度对原丝强度的影响
2. 2 降低纺丝箱温度 不同纺丝箱温度对锦纶 66原丝力学性能的影
响见图 2。由图 2可知 ,随着纺丝箱体温度的升高 ,
2 生产工艺优化
高强力丝对原材料的分子量要求高 ,锦纶 66分 子量的提高 ,使溶体粘度增加 ,纺丝粘度的控制要比 常规丝高 2~3 个粘度单位 。为了保证原料的分子
高强力丝的物性标准 ,参见表 5。
表 5 1 400 dtex - T4A 高强力丝物性性能
标准值
实物值
纤度 / dtex 强力 /N 强度 / ( g /D ) 断裂伸长 / %
1360 ±35 ≥123. 6
≥10 19 ±3
1 350 131. 95
10. 9 18. 1
3 结论
(1) 改造后的锦纶 66 高强丝生产设备的纺丝 组件 ,可使物料均匀挤压 ,减少产生毛丝的可能性 ; 改变侧吹风条件 ,加强了冷却效果 ,使原丝的凝固点 上移 ,提高了原丝的牵伸比 ;在上油压丝器上加装固 定凹槽 ,可使丝束的油剂附着量一致 ,保证原丝上油 的均匀性 ,提高原丝的可纺性 。
图 3 纺丝牵伸比对原丝断裂强度的影响
高 ,原丝断裂强度逐渐增加 ;牵伸比提高 0. 15,原丝 强度增加了 0. 6 g /D。这是因为拉伸倍数的增大 , 使纤维内大分子的排列趋于规整 ,纤维内大分子的 取向度增大 , 原丝强力升高 。当牵伸比为 6. 1时 ,原
丝纤度达到 1 350 dtex,原丝断裂强度为 10. 9 g /D , 断裂伸长为 18. 1% ,完全达到了 1 400 dtex—T4A
拉伸卷绕设备由 190 型 、235 型 、290 型牵伸辊 和 J7 /A3双头卷绕机组成 。
由于高强力丝锦纶 66分子量高 ,其熔体粘度也 高 ,为提高原丝强力还需适当提高牵伸倍数 ,所以原 来的部分生产设备不能完全满足生产要求 。为此 , 我们对生产设备进行了局部改造 。 1. 1 纺丝组件
纺丝组件是纺丝核心设备 ,它由砂盒 、砂盒过滤
图 2 纺丝箱温度对原丝力学性能的影响
锦纶 66原丝强力逐渐下降 ,若将纺丝箱温度降低 20℃,原丝强度可提高 4. 8%。原丝强度提高的原 理与降低 T4 管道温度相似 。根据实验 ,我们将纺
第 3期
周 辉 ,池吉安 ,李连臣 锦纶 66高强丝生产设备改造及工艺条件探讨
3
丝箱温度由 325℃降至 305℃。纺丝箱温度下降后 , 原丝纤度仍保持 1 400 dtex的恒定值 。 2. 3 提高纺丝牵伸比
2003, 22 (11) : 101 - 103. [ 4 ] 冷纯镁. 涤纶长丝装置改纺锦纶长丝 [ J ]. 合
成纤维工业 , 2002, 25 (4) : 45 - 46. [ 5 ] 康伟峰. 2000 dtex/312f尼龙 66高强力丝生产工
艺探讨 [J ]. 合成纤维工业 , 2003, 26 (5) : 53 - 54.
多孔板由原来 17个规格的孔改为 7个规格的 孔 ,改造后 ,使侧吹风的风速及其分布发生了明显变 化 ,原丝的凝固点上移 ,改善了原丝的可纺性和牵伸 比 。改造前后风速分布及对高聚物可纺性的影响如
收稿日期 : 2007 - 04 - 03 作者简介 :周辉 (1965 - ) ,女 ,贵州贵阳人 , 助理工程师 ,主要研究化纤工艺 。
( 1. S henm a Industria l Co. , L td. , P ingd ingshan 467000, Ch ina; 2. P ingd ingshan Institu te of Technology, P ingd ingshan 467000, Ch ina) Abstract: B y partly imp roving the equipment such as sp inning pack, lateral blow system and oil fiber - dep ressor, etc. , the sp innability and draw ing ratio were increased. And through reducing T4 - channel temperature and sp inning beam temperature, , and imp roving sp inning draw ing ratio, etc. , the excellent 1400 dtex T4A high - tenacity fiber was obtained, whose titer was 1350dtex, and the breaking tenacity was 10. 9g / D and the elongation at break was 18. 1%. Key words: Nylon - 66; high - tenacity fiber; equipment imp rovement; p rocess condition
关 键 词 :锦纶 66;高强力丝 ;设备改造 ;工艺条件 中图分类号 : TQ 342 文献标识码 : B 文章编号 : 1008 - 8385 (2007) 03 - 0001 - 03
锦纶 66工业高强力丝具有尺寸稳定 、强度高 、 耐疲劳 、耐冲击 、耐磨擦 、成型好等优点 [ 1 - 2 ] ,常用作 帘子布线 、载重汽车轮胎的加强线 、飞机轮胎的加强 线等 。由于使用中对锦纶 66丝的强力要求较高 ,所 以在生产过程中必须选择合理的处理工艺 ,严格控 制工艺 条 件 [ 3 - 4 ] 。为 了 获 得 了 质 量 优 异 的 1 400 dtex—T4A高强力丝 ,我们对生产设备进行了局部改 造 ,优化了工艺条件 ,使该品种在纤密度指标不变的 情况下断裂强力得到提高 。
丝的 生 产 工 艺 [ J ]. 橡 胶 工 业 , 2004, 51 ( 7 ) :
432 - 433. [ 2 ] 马清林 , 晋丽 , 赵娜 , 等. 锦纶 66浸胶同性布
在橡胶隔膜中的应用 [ J ]. 橡胶工业 , 2006, 53 (11) : 674 - 676. [ 3 ] 曾继英 , 陈毅荷 , 傅铧. 冷却丝室空调工艺对 锦纶 —6 高 速纺 生产的 影响 [ J ]. 化 工进 展 ,
1 生产设备改造
生产锦纶 66所需的设备有聚合设备 、纺丝设备 和拉伸卷绕设备 。
聚合设备是日本旭化成公司生产的尼龙 66 连 续缩聚成套装置 ,主要有浓缩槽 、预热器 、反应器 、前 聚合器 、后聚合器等 。
纺丝设备包括 SKV4501C型纺丝箱 、纺丝组件 、 喷丝板 、HRA1 ×15计量泵等 。
摘 要 :对锦纶 66高强丝生产设备的纺丝组件 、侧吹风系统 、上油压丝器等设备进行了改造 ;降低了 T4管 道温度和纺丝箱温度 ,提高了纺丝牵伸比 ,生产的 1 400 dtex - T4A 高强力丝纤度为 1 350dtex,原 丝断裂强度为 10. 9 g /D ,断裂伸长率为 18. 1%。
相关文档
最新文档